题目列表(包括答案和解析)
托里拆利 |
托里拆利(Evangelista Torricelli,1608~1647)意大利物理学家、数学家。1608年10月15日出生于贵族家庭,幼年时表现出数学才能,20岁时到罗马在伽利略早年的学生B.卡斯提利指导下学习数学,毕业后成为他的秘书。1641年写了第一篇论文《论自由坠落物体的运动》,发展了伽利略关于运动的想法。经卡斯提利推荐做了伽利略的助手,伽利略去世后接替伽利略作了宫廷数学家,1647年10月25日(39岁)过早去世。 当时罗马、佛罗伦萨的学者们热烈讨论着自然的本性是否“厌恶真空”和如何解释矿井中的水泵只能把水提到18肘(10.5米)高的问题。伽利略虽做过称量空气的实验,证明空气有重量,但仍认为可能有一种“真空阻力”。意大利学者G.B.巴利安尼1630年写信给伽利略,提出可能存在大气压力的假设。1644年,托里拆利和伽利略的另一位学生维维安尼在一起进行实验研究,他们用汞代替水进行实验,认为比水重14倍的汞大约只能升起水柱的1/14。将玻璃管装满汞后倒置于盛汞容器中,玻璃管上端就获得“托里拆利真空”。与此管对比的还有另一个上面带圆玻璃泡的玻璃管,托里拆利原来猜想容积大的真空应有较大的“真空阻力”,但两管的水银柱却等高。在1644年他给罗马M.里奇的信中说:“我们是生活在大气组成的海底之下的。实验证明它的确有重量……”“我们看到:一个真空的空间形成了……它是外在的并且是来自外界的”“它们的设计不仅要造出真空,而且要造出可以指明气压变化的仪器。”这一实验之所以能率先在意大利做成功,还因为罗马和佛罗伦萨在当时的吹制玻璃器皿的技术最先进。这个实验传到西欧后随即引起了帕斯卡、盖利克等人对大气压的研究热潮。 托里拆利在流体力学方面的贡献是提出了关于液体从小孔射流的定理:在充水容器中,水面下小孔流出的水,其速度和小孔到液面的高度平方根以及重力加速度的2倍(2g)的平方根成正比(托里拆利定理)。他还解释过风的成因起源于空气的密度与温度差。 在静力学方面,托里拆利发现:一个物体系统,当其重心处在最低位置时,发生小位移时重心下降,系统才是稳定的。此外,他在磨制精良透镜和将伽利略气体温度计改为液体温度计方面也获得成功。 托里拆利特别强调处理力学问题时数学与实验的重要性。 选自:《物理教师手册》 |
阅读《走进分子世界》的教学案例,回答有关问题。
导入:多少年来,人们一直关注物质结构问题。从外表看,各种形态的物质似乎都是连续的,人们凭肉眼无法看到它的内部结构。这给人们探索物质结构带来困难。科学家采用一种非常有效的方法,就是根据观察到的现象提出一种结构模型的猜想,在收集证据来证实自己的猜想。随着观察技术的发展,人们收集到更多的证据,一些被许多证据支持的结构模型得到人们的承认。让我们借用这种科学方法共同建构一种物质结构的模型。
一、提出一种模型
活动:
1.用碳素笔在纸上画一笔,在用放大镜或低倍显微镜观察,你会看到……
2.将高锰酸钾颗粒放入水中,你看到的现象是……
3.将装有半管水和半管酒精的长玻璃管反复翻转,你看到的现象是……
请你选择如下一种模型,尝试解释活动中看到的现象。
模型① 物质由微小颗粒组成,微粒彼此紧靠在一起
模型② 物质由微小颗粒组成,微粒之间有间隙
模型③ 固体物质是由微粒组成的液体是连成一片的,固体颗粒可以挤进液体中
交流:
固体物质可以看成是不连续的微粒组成,液体物质能看成是由微粒组成吗?证据是什么?气体物质也能看成是由微粒构成吗?证据有哪些?
小结1:科学家发现,物质是可分的。科学家还发现,当物质分到一定程度后,化学性质会发生变化,例如水……。科学家把能够保持物质化学性质的最小微粒称为分子。
根据上面讨论的结果,我们可以把分子模型概括为如下内容:分子是组成物质的一种微粒,这种微粒之间有间隙。
二、改进模型
你认为小结1中提出的模型内容,能够解释日常生活中我们见到的许多现象吗?有哪些现象还不能解释?
例如:墙内开花墙外香。用上述分子模型的内容不能解释这一现象。请你猜想一下,对分子模型的内容还需要做什么补充?
分子是否运动?
交流:有哪些证据支持你的猜想?
演示:两种液体的扩散现象,两种气体的扩散现象。
小结2:大量实验事实证明:分子处在永不停息的运动之中。
三、对模型的进一步完善
交流:既然分子间有空隙,而且分子又是运动的,那么为什么我们看到的许多物体不是散沙一盘?
猜想:分子间还存在吸引力的作用。
演示:铅圆柱的实验
小结3:大量的事实和研究证明,分子间不仅存在吸引力,而且还存在斥力。
……
结束语: ………
(1)结合上述案例,请你拟定本节课的教学目标。
(2)请举两个生活中的例子,说明分子间存在斥力。
(3)结合案例内容和教学目标,请你补充教师的结束语。
(4)简要评析该案例的特点。
3分)
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